粵北石人嶂鎢礦區礦床特征與找礦前景分析

藍興段

（廣東省地質局第三地質大隊，廣東 韶關 512028）

石人嶂鎢礦已開采多年，2008年全國危機礦山接替資源找礦時，礦山也進行了擴大鎢礦的工作，但這幾年已基本消耗完，鎢礦保有量已不能滿足開采的需要，找尋并擴大鎢礦量顯得非常迫切和必要。

1 地質背景

（1）區域地質背景。礦區位于EW向諸廣山-九峰構造巖漿帶及貴東-大東山構造巖漿帶之間，瑤嶺復背斜的中部。區內出露的地層自老至新有：寒武系高灘組石英砂巖、粉砂巖，水石組石英雜砂巖；下奧陶統頁巖、中上奧陶統板巖、長石石英砂巖，中下泥盆統桂頭群含礫石英砂巖、礫巖。該區地層經受強烈褶皺，形成區內下官坑倒轉向斜、官坑倒轉背斜、火燒山倒轉向斜等一系列緊密褶皺構造，褶皺軸向NNW，區內延長＞1000m。區內斷裂構造發育，具多期性、復合性和繼承性特點，早期斷裂以張性及壓扭性為主，中晚期則主要以壓扭性為特征；按其性質和方向可分為EW、NE、NW、NNE等四組。由于本區處于構造活動地帶，巖漿活動劇烈，成礦前大規模巖漿侵入，出露有斑狀白云母花崗巖體、石英斑巖體、閃斜煌斑巖脈等。受多期次構造巖漿活動的影響，區內的寒武、奧陶系地層普遍有淺變質現象，硅化、云英巖化、螢石礦化等蝕變與鎢礦化相伴形成[1]。

（2）礦區地質特征。礦區位于瑤嶺復背斜的中部，出露地層自老至新為寒武系八村群、奧陶系下黃坑組、龍頭寨群。八村群以灰綠色變質長石石英砂巖與砂質板巖、絹云母板巖組成類復理石韻律層，層厚＞1000m，與上覆地層下黃坑組呈整合接觸；下黃坑組灰色硅質頁巖、含炭質頁巖及粉砂質頁巖，含筆石化石甚為豐富，厚164m～203m。龍頭寨群上部灰白色厚層狀、塊狀石英砂巖、石英粉砂巖夾粉砂質頁巖；中部為灰白色中厚層條帶狀粗晶大理巖；下部以青灰色厚層狀變質石英砂巖為主，夾粉砂質板巖，厚714m。區內有下官坑倒轉向斜、官坑倒轉背斜、火燒山倒轉向斜等一系列緊密褶皺構造，巖層總體向東傾，傾角50°左右。區內斷層主要呈北東向、北西向展布于礦區中部，自東往西主要展布有6條斷層，大都為逆斷層，其中F1又為平移斷層，在平面上，F1斷層東側礦體往南平移，西側礦體往北平移。礦區北東部出露有洞口山巖體，為石英斑巖，呈巖株產出。巖石呈淺灰白，斑狀結構，塊狀構造，石英斑晶呈他形粒狀，粒徑小于1mm，基質為隱晶質。

2 礦床特征

2.1 礦床、礦體特征

該礦區為與花崗巖有關的裂隙充填黑鎢礦石英脈型礦床，賦存于寒武?奧陶系淺變質巖與隱伏燕山三期花崗巖的內外接觸帶上，礦體呈NW走向，為北西向斷裂構造多次成巖成礦活動相互作用的結果。

本礦床主要由官坑～柑子園礦脈帶及黃草山礦脈帶組成。其中官坑～柑子園礦脈帶呈NW走向，延長3900m，寬660m，大小脈帶28個。礦區共有礦體67條，分布于各脈組中。

礦脈垂直變化上具典型的“五層樓”石英脈鎢礦床成礦規律，其形狀近于樹形，大脈帶位于樹根，呈封閉的冠狀，為主礦體；薄脈帶位于大脈帶的上方，向兩側擴展呈大樹枝狀，為次礦體；細脈帶位于薄脈帶的上方，向兩側擴展呈小樹枝狀，一般不具有工業價值；線脈帶位于最上部呈細樹葉狀，一般無工業價值；尖脈帶位于大脈帶正下方，向下呈楔形為樹莖，為次礦體。

單一大脈礦脈延長一般250m～500m，最長1300m，延深120m～350m，脈幅一般在0.2m～0.6m之間，最寬1.4m。薄脈帶寬一般2m～12m，最寬18.5m，構成礦段長200m～300m，延深40m～180m。

礦區從尖脈帶、大脈帶的單脈，到薄脈帶的簡單分支復脈，再到細脈帶與線脈帶的復雜分支復脈，越往上，脈帶變寬，支脈也變多，而脈幅卻變小。一般認為，礦脈在大脈帶的脈幅，等于上部薄脈帶的脈幅之和，也等于細脈帶或線脈帶的脈幅之和[2]。

平面上南部礦脈帶礦化強，北部礦化較弱；西部礦化強，向東礦化減弱。延深上礦脈具有明顯的側伏富集規律，一般以自南東向北西側伏為主，側伏角-30°左右。部份礦脈除向北西側伏富集外，東段亦有向南東側伏富集的趨勢，形似“新月”狀，與隱伏二云母花崗巖的外接觸帶形態和位置相吻合，說明礦體產出與巖體的侵位密切相關。

脈帶礦化富集地段呈“礦柱”出現，“礦柱”呈平行帶狀產出，形態與礦床縱深側伏規律是相吻合的。礦脈體的中上部，礦化富集較連續出現，一般寬度較大，最大為30m～150m，成為礦化富集段，而下部則局部礦化富集，礦包呈跳躍式出現。

2.2 礦石質量

①礦石物質組成。礦區金屬礦物主要為黑鎢礦，脈石礦物主要為石英。黑鎢礦晶體呈星點狀、塊狀、針狀分布于礦脈及其邊部與花崗巖、云英巖及變質巖接觸帶中，大小約為3cm～20cm，晶體常呈自形晶，部分包裹有硫化物，但總體上鎢礦形成早于硫化物，反映礦化上具有多階段多期次特征。②礦石化學成分。在垂向上礦床中部WO3含量高。其礦化強度大致為：上部脈石WO3平均0.42%～0.83%，中部1.16%～1.35%，下部0.66%。全區工業礦體平均WO3質量分數0.57%，礦化總體較均勻，連續性好。

2.3 圍巖蝕變與礦化

礦區內主要發育有硅化、云英巖化等蝕變現象。其類型主要受圍巖性質、礦化程度及構造動力的影響。

礦區內云英巖化均有發育，以中部礦脈帶最為顯著，位于斷層破碎帶中的云英巖化，大多產于動力學背景下，寬度<1mm，其石英含量大于云母；而節理面及裂隙中的云英巖化帶，寬度一般為0.6mm～1.8mm，時常伴有細小石英脈充填，其云母及石英含量相當。礦脈兩側的云英巖化受熱液量的控制，隨著脈寬變大而增強。

硅化亦為本礦區常見蝕變類型，其中上覆沉積巖中最為常見。多發育于靠近礦脈的淺變質巖內。

3 礦床成因

該礦區除具有上述地質特征外，還有下列特性：礦脈幾乎皆為高角度（＞60°）；與燕山期花崗巖、花崗閃長巖具有密切的成因聯系，可產于隱伏巖體頂部的外接觸帶，內接觸帶或接觸帶上；礦脈并不順早期層理及褶皺層滑面、斷層等軟弱層發育，控制脈組或脈群的構造帶并非斷裂帶或剪切帶，除巖石中張破裂為礦脈愈合外，礦脈圍巖并無明顯的同構造期永久變形。

據此分析得出，控制巖脈的構造帶與同構造期巖漿動力脈動侵位密切相關，當巖漿主動侵位時，巖體四周附近或頂部會產生應力集中帶，并通過地震波周期性釋放，形成高角度的系列初始張破裂。由于巖漿侵位具有方向性，其產生的應力集中帶也具有方向性，通過地震波釋放后形成的初始張破裂也具有方向性。地震波釋放應力具有一定的等距性，其形成的初始張破裂也具有一定的等距性。據上分析可得出：本鎢礦脈與圍巖有密切聯系；礦脈呈脈組定向分布，除局部產生的破裂外，無同期永久變形；含礦流體的周期性活動與礦脈的周期性擴展一致。

地震引起的破碎帶初始形成后，構造帶中會形成瞬時的真空，而在真空下方為高壓含礦熱液流體，兩者巨大的壓力差會“虹吸”深部的承壓流體經微破裂被抽吸到初始破裂中，產生地震泵吸作用，并導致初始破裂中流體壓力上升，當壓力滿足圍巖的破裂條件時，產生液壓致裂作用，并開始擴容，同時流體隨著溫壓的降低而產生部分礦物結晶，而新的擴容使得深部承壓流體又得以重新開始上述過程，如此循環往復的地震泵吸、液壓致裂及裂開-愈合，從而形成規模宏大的脈狀鎢礦體。

“五層樓模式”下的鎢礦體礦脈擴展最早起始于大脈帶的中心，此中心發育初始破裂。初始破裂是高角度的，破裂會分別向四周同時擴展，但受不同方向圍壓的影響，其擴展速率也不同，上部擴展速率明顯大于下部，因此脈狀鎢礦主要呈樹形向上擴展，且脈的規模大小主要取決于大脈帶擴展時間的長短，亦即大脈帶的脈幅，一般脈幅越大，礦脈延深、規模也越大，而往往位于樹干的礦脈比位于樹枝的礦脈大。

4 找礦前景分析

南組、中組礦體為本礦區主礦體，亦為“樹干”，礦體穿過官坑倒轉背斜軸部，向北西側伏，即“樹干”往北西側伏。在29號勘探線附近F29切斷礦脈，據340中段窿道調查，F29為逆斷層，礦脈在此處被斜切，目前尚未探清礦脈的去向，而黃草山礦帶位于“樹干”的北西側，但與“樹干”中間存在下官坑倒轉向斜和F31、F32等斷裂，是否為南組、中組礦帶的延伸還是另外的“樹枝”，可通過深部鉆探與物探相結合進行查證，可望尋找到“樹干”的位置，進而擴大礦體規模，為下一步尋找“樹根”打基礎。

礦體往南東部亦有側伏富集的趨勢，與隱伏二云母花崗巖的外接觸帶形態和位置相吻合，故在南東部可通過深部鉆探，尋找“樹枝”，擴大礦體規模。

5 結論

（1）本區鎢礦脈是通過巖漿的周期性涌動下，通過地震泵吸、液壓致裂、裂開-愈合來形成的，即通過圍巖的“圍壓降”向上快速擴展分層來擴大規模的。

（2）本區鎢礦五層樓模式的樹形分叉及分層結構，是由于各處的擴展速率不同及擴展時間不同造成的，越近地表，圍壓越小，上部擴展速率明顯大于下部，因此脈狀鎢礦主要呈樹形向上擴展。

（3）礦體往兩側深部有側伏富集趨勢，可通過深部鉆探擴大礦體規模。

致謝：本次用含礦率計算法求礦體的質量分數所采用的數據大部分是由礦山所提供；礦山的坑道調查也是在礦山雷中華部長的帶領下順利完成的，故在此感謝礦山的大力配合。